(共18张PPT)
化学
第一课时
化学能转化为电能
专题6
第三单元
必修第二册
学习目标
1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。
2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。
知识解读
知识点一
化学能与电能的转化
1.化学能
化学能是能量的一种形式。
化学能转化形式：化学能可转化成热能、光能、电能等。
2.电能
使用电器时都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。
知识解读
3.火力发电
火力发电(火电)是通过化石燃料(如煤、石油、天然气)燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程，该过程可表示为
其中，燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。
4.化学能与电能的直接转化
化学能可通过氧化还原反应直接转化成电能。
典型例题
A.电子由铜通过导线流向锌
B.该装置是将电能转化为化学能的装置
C.锌电极发生氧化反应
D.电流由锌通过导线流向铜
典型例题
答案C
解析A项,铜作正极,锌作负极,因此电子由锌流向铜,故错误;
B项,该装置将化学能转化为电能，故错误;
C项,锌作负极失去电子,发生氧化反应，故正确;
D项,电子与电流的方向相反，因此电流由铜极流向锌极,故错误。
知识解读
知识点二
原电池工作原理
1．实验探究
知识解读
知识解读
4．原电池的构成条件
知识解读
知识点三
原电池工作原理的应用
1．比较金属活动性
原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。
2．改变化学反应速率
如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
3．解释生活中的现象
如潮湿的空气里钢铁容易生锈，生活中的暖贴等。
典型例题
典型例题
典型例题
(1)A中反应的离子方程式为______________________________________________________。
(2)B中锡极为________极，电极反应式为__________________________，锡极附近溶液的酸性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为________极，电极反应式为_____________________________________________________________________________。
(3)C中被腐蚀的金属是________，总反应的化学方程式为___________________________
_____________________________________________________________________________。
(4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是________。
典型例题
归纳总结
重点归纳一
能源常见的分类形式
能源类别
定义
按利用历史
按性质
举例
一次能源
直接从自然界中取得的能源
常规能源
可再生能源
水能
不可再生能源
煤、石油、天然气等化石能源
新能源
可再生能源
太阳能、风能、地热能、潮汐能、沼气
不可再生能源
核能
二次能源
由一次能源经过加工、转化得到的能源
电能(水电、火电、核电)、氢能、蒸汽、工业余热等
归纳总结
重点归纳二
归纳总结
重点归纳三
化学
THANK
YOU
苏教版
必修第二册
高一化学课件
专题六专题6
化学反应与能量变化
第三单元
化学能与电能转化
第1课时
化学能转化为电能
学习导航
熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。
知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。
知识解读
知识点一
化学能与电能的转化
化学能
化学能是能量的一种形式。
化学能转化形式：化学能可转化成热能、光能、电能等。
2.电能
使用电器时都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。
3.火力发电
火力发电(火电)是通过化石燃料(如煤、石油、天然气)燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程，该过程可表示为
化学能热能机械能电能
其中，燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。
4.化学能与电能的直接转化
化学能可通过氧化还原反应直接转化成电能。
重点归纳
能源常见的分类形式
能源类别
定义
按利用历史
按性质
举例
一次能源
直接从自然界中取得的能源
常规能源
可再生能源
水能
不可再生能源
煤、石油、天然气等化石能源
新能源
可再生能源
太阳能、风能、地热能、潮汐能、沼气
不可再生能源
核能
二次
能源
由一次能源经过加工、转化得到的能源
电能(水电、火电、核电)、氢能、蒸汽、工业余热等
知识点二
原电池工作原理
1．实验探究
实验装置
实验现象
实验结论
锌片：逐渐溶解，有气泡产生
铜片：没有变化
锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应
锌片：逐渐溶解，有气泡产生
铜片：没有变化
锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应
锌片：逐渐溶解
铜片：有气泡产生
锌失去电子，变为锌离子进入溶液，氢离子在铜片上得到电子生成氢气
锌片：逐渐溶解
铜片：有气泡产生
电流计：指针发生偏转
锌失去电子，变为锌离子，电子经过导线流向铜片，产生电流，氢离子在铜片上得到电子生成氢气，反应过程中产生了电能
2.原电池的概念
原电池是把化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应。
3．原电池的工作原理
(1)分析下图并填空
原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)能量转化：化学能转变为电能。
(3)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。
(4)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
4．原电池的构成条件
重点归纳
知识点三
原电池工作原理的应用
1．比较金属活动性
原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。
2．改变化学反应速率
如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
3．解释生活中的现象
如潮湿的空气里钢铁容易生锈，生活中的暖贴等。
重点归纳
随堂演练
1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( )
A.天然气、石油、流水、风力、氢气为一次能源
B.无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能
C.PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
D.发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统
2.下列叙述正确的是( )
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置
②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应
③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现
④碳棒不能用来作原电池的正极
⑤反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，能以原电池的形式来实现
A.①⑤
B.①④⑤
C.②③④
D.②⑤
3.将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
A.两个装置都构成了原电池
B.甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池
C.两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生
D.产生气泡的速率甲比乙慢
4.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )
A.X>Y>Z
B.X>Z>Y
C.Y>X>Z
D.Y>Z>X
5．X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示：
则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A．Z>Y>X>W
B．Z>X>Y>W
C．Z>Y>W>X
D．Y>Z>X>W
6．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( )
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B．2H2＋O22H2O
C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
D．CH4＋2O2CO2＋2H2O
7．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)A中反应的离子方程式为______________________________________________________。
(2)B中锡极为________极，电极反应式为__________________________，锡极附近溶液的酸性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为________极，电极反应式为_____________________________________________________________________________。
(3)C中被腐蚀的金属是________，总反应的化学方程式为___________________________
_____________________________________________________________________________。
(4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是________。
8.
在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡(如右图所示)。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)
。(填字母)
A.铁圈和银圈左右摇摆不定
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是
。
(3)写出反应的化学方程式：
。
答案解析
1.【答案】
D
【解析】 A项，H2不是一次能源；B项，风力发电不是将化学能转化为电能；C项，砷不是金属元素。
2.【答案】 A
【解析】 ①原电池是把化学能转化为电能的一种装置，①正确；②在发生反应时，原电池的正极要得到电子而发生还原反应，负极要失去电子而发生氧化反应，②错误；③铜与稀硫酸不能发生反应，若用铜作负极，碳棒作正极，稀硫酸作电解质溶液，组成原电池，此反应仍然不能发生，③错误；④因为碳棒可以用来作原电池的正极，④错误；⑤可以用铜作负极，碳棒作正极，AgNO3溶液作电解质溶液，组成原电池，此时即可发生反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，⑤正确。A正确。
3.【答案】 B
【解析】 甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。构成原电池后生成氢气的速率加快。
4.【答案】 C
【解析】 根据原电池原理，负极的金属比正极活泼，可知活泼性Y>X，根据金属活动性顺序和置换反应原理，可知活泼性X>Z，故三种金属的活泼性顺序为Y>X>Z。
5.【答案】 A
6.【答案】 C
【解析】 只有属于氧化还原反应，才能用于设计原电池；A、B、D属于氧化还原反应，均可以设计为原电池。C不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，故选C。
7.【答案】(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)正 2H＋＋2e－===H2↑ 减弱 负 Fe－2e－===Fe2＋
(3)Zn Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(4)BAC
【解析】 A中不能形成原电池，铁与稀硫酸发生置换反应。B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，铁为负极，铁被腐蚀的速率加快。C能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被腐蚀，铁为正极，被保护。
8.【答案】 (1)D (2)加入CuSO4溶液后，构成Fe－Ag原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2＋在银圈上得电子，生成的Cu沉积在银圈上，质量增加 (3)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
【解析】 加入CuSO4溶液后，构成Fe－Ag原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2＋在正极银圈上得电子，生成的金属铜沉积在上面使其质量增加。
